Matériaux de construction, cloison amovible écologiques pour bâtiments de bureaux

par Marie de Masalissey le Lundi 19 Mars 2012

Il y a quelques semaines, le centre de recherche en Architecture, science et écologie de l'université de Rensselaer a reçu une récompense de l'institut américain de recherche en architecture pour l'un de ses projets de recherche les plus récents : le boîtier solaire pour réutilisation de l'eau. Il faut savoir en effet, que selon l'Organisation mondiale de la Santé et l'UNICEF, environ une personne sur huit n'a pas accès à l'eau potable. Or, l'industrie du bâtiment consomme à elle seule 12 pour cent de tous les prélèvements d'eau, et une seconde fraction très importante, soit 49 pour cent de l'eau, est utilisée pour générer l'énergie nécessaire pour faire fonctionner les immeubles et bâtiments déjà réalisés (www.enjeux-cmr.fr). On voit donc que l'impact potentiel de ces innovations sur le marché de l'agencement de bureaux n'est pas anodin.

Face à ces preuves accablantes, le Centre pour la science, l'architecture et l'écologie, a développé un prototype qui économise l'énergie et utilise l'énergie solaire pour filtrer les eaux grises passivement. Et le prototype n'est pas caché dans le sous-sol ou cachés de la vue. Au contraire, il prend la forme inattendue de dômes pyramidaux en verre protégés par une cloison vitrée et sécurisée par des câbles apparents.

Cette fois-ci, Il semble que l'on aille dans la bonne direction !

Cet institut élabore des matériaux à destination utilitaire, comme la production d'électricité, la collecte de l'eau, le traitement des eaux usées, ou de filtrage de l'air directement dans les matériaux de construction pour toitures, murs, fenêtres et cloisons intérieures.

Leur signature est une solution élégante qui, comme l'annonce les récompenses attribuées, met en avant la durabilité et la conception originale. Les bureaux où toutes ces merveilles sont imaginées sont en adéquation avec leurs inventions. Leur espace de travail est une sorte de mélange harmonieux entre laboratoire de recherche parsemé de prototypes de projets en cours et mobilier bureau contemporain. Il était amusant de voir un si grand nombre de leurs inventions dans un espace aussi restreint. Par exemple, l'image en haut de ce post montre l'un des prototypes, en essais grandeur réelle dans une fenêtre de bureau. on est très loin des recours conventionnels à base de stores vénitiens dans chaque encadrement.

La façade solaire, qui peut être utilisée pour les fenêtres et est exploitée par la cloison amovible lumineuse, contient des concentrateurs solaires qui suivent le soleil et en même temps produisent de l'électricité, recueillent la chaleur de l'eau qui circule à travers les échangeurs, et diffusent la lumière dans le bâtiment. Dans la photo du haut, vous pouvez voir deux capteurs d'énergie solaire au travail, intégrant :

  • une cellule photovoltaïque fixée au sommet du cône en verre
  • des tube d'eau flexible serpentant à travers le condenseur
  • un capteur mesurant la quantité de lumière entrante.

Le gros plan (ci-contre) montre la face avant d'un collecteur avec la lentille et le tube d'eau flexible qui entoure la cellule photovoltaïque.

Au fur et à mesure qu'ils affinent le design de leur installation, les chercheurs partagent les données sur la quantité de chaleur et d'électricité que le système recueille, ainsi que la quantité de chaleur dissipée lors de la traversée du système.

Chaque projet est original et différent, car ce qui existe n'est pas assez bon pour une utilisation Eco responsable.

Non seulement, des matériaux de construction sont développés, mais, la formation des architectes est également assurée afin que ces derniers prennent l'habitude d'avoir une approche pluridisciplinaire pour résoudre les problèmes au mieux et prescrire des solutions innovantes.

Chaque étudiant devient ainsi un spécialiste dans le domaine de l'intégration écologique maîtrisant la technique, les mathématiques, les sciences sociales, l'art et l'architecture...

Nous voyons très peu de gens dans le domaine de la construction d'immeubles de bureau qui ont la capacité d'intégrer ces savoirs cumulés. Par exemple, lorsque la première unité de façade solaire a été conçue (plusieurs générations successives ont depuis été construites), il a fallu imaginer un ensemble de système de miroirs de suivi. La lentille à concentration solaire était parfaite pour le travail, mais à l'époque, cette cellule solaire était uniquement disponible pour les satellites. Comme son prix était excessif, un professeur du campus a concrètement dû construire la première cellule solaire artisanalement. Les questions qui se posaient alors n'étaient pas simples à résoudre:

  • Est-ce que la cellule finira par être disponible pour un usage commercial?
  • Sera-t-elle disponible à un prix abordable ?
  • Existe-t-il de meilleures options ?

Ce projet n'est qu'un parmi tant d'autres. Il y a plus à voir. J'en veux pour preuve le système de phyto assainissement de l'air en cours de développement: une cloison modulaire creuse qui prend en charge les plantes d'intérieur courantes capables de filtrer les les toxines émises par les meubles modernes, le matériel de bureau et les matériaux de finition dans les environnements de bureau. Les chercheurs ont parcouru la recherche existante afin de déterminer quelles plantes filtraient le mieux le formaldéhyde pour les intégrer dans des murs végétaux originaux. Les plantes créent de l'oxygène, tandis que la croissance des bactéries sur leurs racines exposées brisent les composés organiques volatiles et autres polluants. Ce système est capable d'abaisser les niveaux de COV présents dans les bureaux classiques de plus de 80 pour cent, la réduction de la charge sur les systèmes de ventilation mécanique, et la baisse de consommation d'énergie induite allant jusqu'à 60 pour cent !

Une autre idée dans les cartons consiste à combiner la connaissance de la céramique, les revêtements thermochromatiques variant avec la position du soleil et du climat particulier à un endroit donné afin de produire le «système de cloison haute performances. Quelques-unes de ces briques d'échantillons sont montées sur un mur de la salle de conférence en test. Un architecte en charge de la conception d'un bâtiment peut choisir parmi une palette de briques pour régler l'absorption ou la diffusion de la chaleur d'un immeuble en fonction du climat, de l'orientation et même d'un mur extérieur. Comme avec les matériaux intégrés de façade solaire, l'eau peut être canalisé sous la face inférieure des briques pour chauffer ou refroidir les circuits d'eau du bâtiment.

Plus d'informations sur le site de l'université technologique de Rensselaer , la plus vieille des états-unis, qui gagne régulièrement des récompenses pour ses travaux.